免維護(hù)蓄電池及充電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)

免維護(hù)蓄電池及先進(jìn)的充電設(shè)備為變電所的安全運(yùn)行及維護(hù)提供了可靠的保障。針對(duì)電業(yè)局所屬各個(gè)變電所的免維護(hù)蓄電池及充電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析探討，總結(jié)出一些運(yùn)行及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

1引言

變電所的直流系統(tǒng)是繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和斷路器正確動(dòng)作的基本保證，其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)防止系統(tǒng)破壞性事故擴(kuò)大和設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞至為重要。

隨著遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，許多電業(yè)局110KV及以下變電所逐漸改造成無人值班變電所，成立了集控站，對(duì)所轄各所進(jìn)行集中監(jiān)控及運(yùn)行維護(hù)，各所現(xiàn)場不再保留運(yùn)行值班人員，這就對(duì)蓄電池及充電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。

以前，應(yīng)用較為普遍的有鎘鎳蓄電池和鉛酸蓄電池兩種，充電設(shè)備采用可控硅整流裝置，但這兩種蓄電池存在維護(hù)工作量大，且復(fù)雜等現(xiàn)象，不利于集控站的安全運(yùn)行。而采用可控硅相控技術(shù)的充電設(shè)備，在紋波、體積、效率等方面不盡入意，監(jiān)控系統(tǒng)也不完善，采用主從備份行方式，集控站使用起來不方便，達(dá)不到電力系統(tǒng)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于充電設(shè)備與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，紋波系數(shù)較大，會(huì)出現(xiàn)蓄電池脈動(dòng)充電放電現(xiàn)象，影響蓄電池使用壽命。

針對(duì)以上情況電業(yè)局相繼更換了一些變電所的直流設(shè)備，采用免維護(hù)鉛酸蓄電池代替鎘鎳蓄電池，充電設(shè)備也逐步采用高頻充電裝置。免維護(hù)鉛酸蓄電池具有體積小、重量輕、放電性能高、維護(hù)量小等特點(diǎn)，解決了集控站運(yùn)行維護(hù)的需要。

2高頻開關(guān)電源特點(diǎn)

2.1高可靠性

采用開關(guān)電源特有的模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份，大大提高了可靠性。系統(tǒng)采用國際90年代的最新技術(shù)，所用IGBT器件的耐壓水平，電流容量已完全能滿足現(xiàn)代電源要求；具有自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度小于±3%。體積小，重量輕，效率高，輸出的紋波極小，有利于延長電池壽命。系統(tǒng)采用模塊疊加形式，維護(hù)方便。

2.2高智能化

現(xiàn)代電力電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信、遙調(diào)，滿足變電所綜合自動(dòng)化要求實(shí)現(xiàn)無人值守。配合使用的監(jiān)控模塊采用大屏冪，液晶漢字顯示，聲光告警。具有方便易于操作的優(yōu)點(diǎn)，可通過監(jiān)控模塊進(jìn)行充電模塊參數(shù)設(shè)置，開關(guān)機(jī)控制。蓄電池自動(dòng)治理及保護(hù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測蓄電池的端電壓，充放電電流，并控制蓄電池的均充和浮充；可按不同型號(hào)及種類的蓄電池設(shè)置不同的典型充電曲線進(jìn)行。

3免維護(hù)蓄電池及充電設(shè)備的事故分析

電業(yè)局的各種免維護(hù)蓄電池和充電設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中，因?yàn)槊饩S護(hù)蓄電池不同于以往我們使用的鉛酸和鎘鎳蓄電池，雖然具有日常維護(hù)量少，不用補(bǔ)液等優(yōu)點(diǎn)，但是這不等于日常不用進(jìn)行維護(hù)及運(yùn)行監(jiān)視。在實(shí)際運(yùn)行中我們在方面有過深刻的教訓(xùn)。

另外，高頻整流電源系統(tǒng)，運(yùn)行也不同于以往的硅整流直流充電設(shè)備，其高度智能化，采用現(xiàn)代的高頻整流技術(shù)，結(jié)合微機(jī)技術(shù)，這就對(duì)我們檢修和運(yùn)行人員提出了更高的要求。不把握其特點(diǎn)和運(yùn)行要求勢必會(huì)造成不必要的損失。

4免維護(hù)蓄電池和高頻充電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)

免維護(hù)鉛酸蓄電池為連續(xù)浮充電應(yīng)用設(shè)計(jì)的，也可用于循環(huán)充放電使用。充電方法必須采用限流—恒壓方法進(jìn)行。蓄電池在恒壓充電時(shí)電流逐漸減少，并最終趨于穩(wěn)定，假如降至0.01C10以下，并保持3—5小時(shí)基本不變時(shí)這表明電池已基本充飽，可以轉(zhuǎn)浮充運(yùn)行。充電機(jī)均可以根據(jù)根據(jù)事先設(shè)定好的運(yùn)行參數(shù)，自動(dòng)完成蓄電池的恒流充電、恒壓充電和浮充電過程。

充電設(shè)備的參數(shù)，根據(jù)所配蓄電池的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整正確，一定要保證浮充電壓、均充電壓在合格范圍內(nèi)，保證蓄電池正常浮充電運(yùn)行，不至于造成過充、過放電。參數(shù)設(shè)定好后，如無非凡需要，不要隨意更改。

蓄電池可以在-20C—+50℃內(nèi)使用。有效的工作溫度5—35℃，假如要獲得最佳的使用壽命應(yīng)在15—25℃環(huán)境下使用。

蓄電池在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和安裝過程中若時(shí)間很長會(huì)失去一定容量。假如不需校核容量，當(dāng)電池開路端電壓≥2.13V時(shí)可以直接投入浮充運(yùn)行，但開路端電壓2.13V時(shí)應(yīng)先進(jìn)行均衡充電，然后投入浮充運(yùn)行。

為保證電池有足夠的容量，每年要進(jìn)行一次容量恢復(fù)試驗(yàn)，讓電池內(nèi)的活化物質(zhì)活化，恢復(fù)電池的容量。其主要方法是將電池組脫離充電機(jī)，在電池組兩端加上可調(diào)負(fù)載，使電池組的放電電流為額定容量的0.1倍，每半小時(shí)記錄一次電池電壓，直到電池電壓下降到1.8V／只或10.8V／只后停止放電，并記錄時(shí)間。靜置2小時(shí)后，再用同樣大小的電流對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電，使電池電壓上升到2.35V／只或14.1V／只，保護(hù)該電壓對(duì)電池進(jìn)行8小時(shí)的均衡充電后將恒壓充電電壓改為2.25V／只或13.5V／只，進(jìn)行浮充充電。上述方法，可以放出蓄電池容量的80%，由于考慮到安全運(yùn)行，也可以放出蓄電池容量的30~50%左右，這需要查蓄電池的放電曲線來進(jìn)行。

每月應(yīng)測一次電池單體電壓及終端電壓，檢查充電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否在合格范圍之內(nèi)，有無故障告警信號(hào)。檢查一下外觀有無異常變形和發(fā)熱。浮充總電壓應(yīng)達(dá)到蓄電池要求，并保持在1%之內(nèi)。

不要單獨(dú)增加或減少電池組中幾個(gè)單體電池負(fù)荷，這將造成單體電池容量的不平衡和充電的不均一性，降低電池壽命。如在整組電池抽出一部分做其它電源，或充電不在一起，放電時(shí)疊加一起。

正常浮充運(yùn)行是不需要均衡充電，如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)以下情況應(yīng)進(jìn)行均衡充電：

1正常浮充時(shí)，蓄電池單體電壓偏差超過0.1V。

2個(gè)別單體電池電壓低于2.18V或13.4V。

3長期達(dá)不到浮充要求，每半年進(jìn)行一次。

4放電后24小時(shí)之內(nèi)未及時(shí)充電。

5長期小電流深度放電。

6過流放電和過量放電。

7蓄電池因單只容量不夠需更換時(shí)，只能一次性全部更換，不能僅把性能指標(biāo)不夠的蓄電池單獨(dú)更換下來，否則會(huì)因蓄電池的內(nèi)阻不平衡而影響整組電池的發(fā)揮，縮短整組電池的使用壽命。

8高頻電源系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以立即投入備用模塊，恢復(fù)直流供電，保證蓄電池不能過放電。

9結(jié)論

經(jīng)過幾年的實(shí)際運(yùn)行，我們逐漸摸索出免維護(hù)蓄電池及充電設(shè)備運(yùn)行使用維護(hù)的一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)出現(xiàn)的問題能夠進(jìn)行處理和解決，保證了直流設(shè)備的安全運(yùn)行。同時(shí)根據(jù)實(shí)際取得的經(jīng)驗(yàn)修編了蓄電池運(yùn)行使用規(guī)定，完善到運(yùn)行規(guī)程中去，使運(yùn)行、檢修人員便于監(jiān)護(hù)、維護(hù)蓄電池?，F(xiàn)在我局各變電所的直流設(shè)備運(yùn)行很穩(wěn)定。